在我们熟悉的四维空间之外还有额外的维度?该理论确实让人疯狂!

作为一种新理论,弦理论总体来说目前也只是一种理论而已,很多人也经常指责弦理论无法通过直接实验来验证,因此,它不能算作物理学的一个分支。使弦理论更难证明的是,为使其可解,繁杂方程式需要类似科幻小说杜撰的一样,更多的空间维度,提出空拥有更多维度的人一直被贴上疯子或者做火入魔的标签。

而重点在于,弦理论家必须解释清楚那个怪诞的预言如何成真,并证明他们声称的更多维度的构想并不仅仅是空想。

我们认为我们身处在一个三维空间世界,似乎无可争辩。但在1919年,西奥多-卡鲁扎,一个不起眼的德国数学家,鼓起勇气挑战这个常识,他提出可能我们宇宙还有另外一维度,处于某种原因我们看不到而已。

卡鲁扎曾将他的想法告知爱因斯坦,一开始爱因斯坦表现出极大的兴趣,但随后开始动摇,但还是花两年时间帮他出版论文。最终,在爱因斯坦认为额外维度仅仅是一厢情愿后,卡鲁扎的论文发表了!

他的想法是这样的。在1916年,爱因斯坦称万有引力只是在熟悉的四维时空里的弯曲和波动,仅仅三年之后,卡鲁扎提出电磁力可能也是波动。但是为了证明其正确,卡鲁扎需要波动发生的场所,所以卡鲁扎提出空间还隐藏另外一维度。

但是如果卡鲁扎是对的,那另外一维度在哪里呢?那里又会是什么样子呢,我们能想象出来吗?

基于卡鲁扎的理论,瑞典无理论学家奥斯卡-克莱恩给出一个与众不同的答案。举个例子,如果我们在远处看一根电线,我们看不到它的厚度,就像一条细线仅仅只有一个维度。但是如果我们仔细检查其中一条电线,近距离观察那些电线,就像爬到电线上的蚂蚁那样观察。电线上的蚂蚁不仅能前后走动,还能逆时针顺时针走动。

所以,维度可以有两种表现形式,可以像电线那样伸长平铺,但也可以是微小的卷曲的,就像环状包裹的表面。

卡鲁扎和克莱恩大胆假设我们宇宙的结构就像电线的表面,拥有伸长平铺的我们熟悉的三维,也存在微小的卷曲的维度,小到比一个原子还小几十亿倍,小到我们看不见。所以我们关于宇宙是三维立体空间的观念可能并不是完全正确的,可能我们真的生活在一个存在比所见更多的维度的宇宙。

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